【正文】 ∵ 計算機控制 —— 采樣控制 →根據(jù)采樣時刻的偏差值來計算控制量。 I作用 :只要誤差存在 →I作用不斷積累，可完全消 除誤差，但 I作用太強 →系統(tǒng)超調(diào)加大，甚至 使系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩。 3. 直接數(shù)字控制系統(tǒng)的基本算法 PID控制 — — 利用成熟、應用最廣泛的一種調(diào)節(jié)器 它結(jié)構(gòu)簡單，參數(shù)易于調(diào)整。 FCS為二層結(jié)構(gòu)：工作站 — — 現(xiàn)場總線智能儀表。 +模擬控制器控制系統(tǒng) 執(zhí)行器 調(diào)節(jié)器生產(chǎn)過程scc計算機 SCC的作用： 1）收集檢測信號 2）按照數(shù)字模型計算 3）輸出設定值到模擬控制器 適用于：在企業(yè)的技術(shù)改造，既利用了原有的模擬 控制器，又實現(xiàn)了最佳設定值控制。 計算機輸 入 通 道( A I , D I )受控對象或過程控 制儀 表顯 示 器鍵 盤打 印 機操 作 人 員1. 操作指導控制系統(tǒng) 2）直接數(shù)字控制系統(tǒng)（ DDC） 生產(chǎn)過程輸入通道（ AI ， DI ）輸出通道（ DI ， DO ）計算機CRT操作臺Print報警 采用多路采樣器 →多路被測參數(shù)采樣 →A/D轉(zhuǎn)換 →計 算機 →預先確定的控制算法對各種參數(shù)進行比較、分析、 計算 →D/A轉(zhuǎn)換 →執(zhí)行器 優(yōu)點：完全取代模擬控制器，實現(xiàn)上百個回路的 PID 控制 ,能實現(xiàn)復雜的控制。 nw,?? 五、計算機控制系統(tǒng) 1. 組成： 用微機代替控制器 →構(gòu)成計算機控制系統(tǒng) QE+Y ZG傳感器對象執(zhí)行器控制器A / DY ZD / AP計算機 從自控系統(tǒng)的組成來看 控 制 器 執(zhí) 行 機 構(gòu) 受 控 對 象 ( 或 過 程 )測 量 裝 置給 定 值 r ( t )偏 差 a ( t )受 控 變 量 c ( t )+外 部 擾 動 d ( t )u ( t )m ( t )b ( t )數(shù) 字 控 制 器執(zhí) 行 機 構(gòu) 受 控 對 象 ( 或 過 程 )測 量 裝 置給 定 值 r ( t )偏 差 a ( t )受 控 變 量 c ( t )+外 部 擾 動 d ( t )u ( t )m ( t )b ( t )A / D 轉(zhuǎn) 換 器計 算 機 系 統(tǒng)D / A 轉(zhuǎn) 換 器 計算機控制系統(tǒng)中輸入輸出信號 →數(shù)字信號 輸入端 — — A/D （模擬信號 →數(shù)字信號） 輸出端 — — D/A （數(shù)字信號 →模擬信號） 計算機具有強大的算術(shù)運算，邏輯運算及記憶 功能，運用微機指令系統(tǒng)，編出符合某種規(guī)律（控 制）的程序 — — 方便、靈活。 以上分析可知：對應于不同的衰減系數(shù)（阻尼系數(shù)）二階系統(tǒng)的過渡響應曲線不同。 02 22 ??? nn SS ??? 122,1 ???? ???? nnS設 ?? ?? 21 , SS查表： 則 ))((1)(21??????? SSSKMKSH nz 查表得： ????????????????????????? ttnzeekMt 11)(21代入 值 ??, ? ?? ? ? ?? ? 2222222 111 nnn ??????????? ?????????? ? ? ? ? nnn ???????? ?????????? 121 222∴ ??????????????12)1(111)(2)1(22212??????????ntnnnznekMkt???????????121(2)1(2 2????? ???ntnne ????????????????? ????????????ttnneekMk???????????)1(2)1(22122)1()1(12111其 曲線 為：單調(diào)過程作振蕩。 （二）臨界阻尼 則 1?? )(22 22222 nnnnn SSSSS ?????? ??????? 221)(1)( nnz SSkMkSH????? ? ? KMktet ntz n ???? ? 1)1()( 1?? ?為指數(shù)形式 其曲線為 。 框圖變換對 :Qn(s)為輸入的 方塊圖 0?G? +Q n (s)W 1 (s) a (s)W f (s)W 3 (s) W c (s) W 2 (s)根據(jù)前面的討論： 1)( 111 ?? sTksw1)( 222 ?? sTKswcc ksw ?)( 33 )( ksw ? ff sw )(（比例） （看作放大環(huán)節(jié)） 干擾 框圖簡化： 通道不變，反饋通道為串聯(lián) c 32ckksTk ???? 322112 32 ?? sTkkk c11111)()(23211113211?????????sTkkksTksTkwwsHsHccfackkkksTsTsTk3212121)1)(1()1(?????cffaf kkkksTsTsTkksHsHwsw3212121)1)(1()1()()()(????????ksTTsTTkksTkkkkk fc ??????1)()1(2122112321W f (s)Q a (s)Q c (s)Q n (s)+W 2 W 3 W cW 1Q f (s) nqn ? snsQn ?)( 2. 閉環(huán)系統(tǒng)的過渡響應 ∵ 干擾量為階躍響應 ，則 snksTTsTTkksTsH fa ????????1)()1()(2122112ksTTsTTsTMkMnk f??????1)()1(2122121???????????????? ksTTsTTsksTTsTTTMk1)(/11)( 212212122121 ??????????????????????21212122121212122121 111)(TTkSTTTTSTsTTTksTTTTsTTTMksH a ∴ nTTk ???21121212TTTTn????)1(21212121212121212121kTTTTTTTTkTTTTTTn ???????????? ?????????????????????????)1(1111)(21212122121212122121TTkSTTTTssTTkTTksTTTTsTTkTkMksH a?????????????)2(21 22222221nnnnnnSSSsSTkMk????????令 則 ∴ 10 ?? ? ???????????????22222211)1sin (111)1sin (11)(???????????????????????????????ar ctgteteTkMktQntntnann????????? sin)1cos(cos)1sin()1sin( 222 ttt nnn ?????? )1cos(1)1sin( 222 tt nn ?????? ?????當 時 ??????????????????????????????)1cos ()1sin (11)1(sin11)(222221tteteTkMktQnntntnann???????????????????????????????????????? ? 1)1cos()1(sin1122221 ttTekMknnntn ????????? ? ??????????? ????????? ? tnn TkMk ???????? 22221 1sin11)(11???????????????nn Tar ctgTar ctg2222111 ?????????????????)1sin (12111)( 2222221 ?????????tTTekMktQnnnta ?????? ????????????tekMk nt21 1sin(sin11,1 ST ? , ?T ,?K ,1fk , ?k ℃Q f 8)(tQa)( )1(22121 ????????KTTTT? ∴ 舉例：設 計算： 10 ?? ? 21?????? TT kn? 0121221 5 ????????? ??? tgtgTtgn ???? ∴ ? ???? ?????????? ?? )18()( tetQ ta ? ?)( ???? ? te t代于參數(shù)值 作出過渡濾過程曲線： （ 1）幾個特殊點： 最大峰值，第一次達到極值的點 峰值時間 時上式求導并令其為 0（極值點）取第一次極限： 0t 0)()( ??????? ?? tete tt?? 0t ??? ? )( 0 ????ttg此時 ℃tQA a )( 0 ??靜差 )( ??? aQC超調(diào)量 ????? CAB 振蕩周期 122????????npT衰減比為 Tptpttee eBBn )( ???? ??? ?? ?e習題： 設 ,25?k ,10?M ,151T 32 ?T ?k)(tQap求： 及 B、 A、 C、 、 n ?nw ?? 263? ? ?)()( ??? ? tet ta? mi ?t ?A ?B ?C PT 565n 二階線性系統(tǒng)的通用階躍響應 上面討論了室溫 在 下的過渡響應， 現(xiàn)在研究在零初始狀態(tài)（即 ， ）條件，